Sejak industrialisasi baterai lithium-ion pada tahun 1991, grafit telah menjadi bahan elektroda negatif yang dominan untuk baterai.Litium titanat, sebagai bahan elektroda negatif jenis baru untuk baterai litium-ion, mendapat perhatian pada akhir 1990-an karena kinerjanya yang sangat baik.Misalnya, bahan litium titanat dapat mempertahankan tingkat stabilitas yang tinggi dalam struktur kristalnya selama penyisipan dan penghilangan ion litium, dengan perubahan minimal pada konstanta kisi (perubahan volume
Bahan elektroda “zero strain” ini sangat memperpanjang masa pakai baterai litium titanat.Litium titanat memiliki saluran difusi ion litium tiga dimensi yang unik dengan struktur spinel, yang memiliki keunggulan seperti karakteristik daya yang sangat baik dan kinerja suhu tinggi dan rendah yang sangat baik.Dibandingkan dengan bahan elektroda karbon negatif, litium titanat memiliki potensi yang lebih tinggi (1,55V lebih tinggi dari litium logam), sehingga lapisan padat-cair biasanya tumbuh pada permukaan elektrolit dan elektroda negatif karbon tidak terbentuk pada permukaan litium titanat. .
Lebih penting lagi, dendrit litium sulit terbentuk pada permukaan litium titanat dalam rentang voltase penggunaan baterai normal.Hal ini sebagian besar menghilangkan kemungkinan korsleting yang disebabkan oleh dendrit litium di dalam baterai.Jadi keamanan baterai lithium-ion dengan lithium titanate sebagai elektroda negatifnya saat ini adalah yang tertinggi di antara semua jenis baterai lithium-ion yang pernah penulis lihat.
Sebagian besar orang dalam industri telah mendengar bahwa masa pakai baterai litium dari litium titanat yang menggantikan grafit sebagai bahan elektroda negatif dapat mencapai puluhan ribu kali lipat, jauh lebih tinggi daripada baterai litium-ion tradisional pada umumnya, dan baterai tersebut akan mati hanya setelah beberapa ribu siklus. .
Karena sebagian besar profesional baterai lithium-ion belum benar-benar mulai membuat produk baterai lithium titanate, atau hanya membuatnya beberapa kali dan berakhir dengan tergesa-gesa ketika menemui kesulitan.Jadi mereka tidak bisa tenang dan memikirkan baik-baik mengapa baterai lithium-ion tradisional yang dibuat paling sempurna hanya dapat bertahan dalam 1000-2000 siklus pengisian dan pengosongan?
Baterai.jpg
Apakah alasan mendasar pendeknya umur baterai lithium-ion tradisional disebabkan oleh salah satu komponen dasarnya – beban elektroda negatif grafit yang memalukan?Setelah elektroda negatif grafit diganti dengan elektroda negatif litium titanat tipe spinel, sistem kimia baterai litium-ion yang pada dasarnya identik dapat didaur ulang puluhan ribu atau bahkan ratusan ribu kali.
Selain itu, ketika banyak orang berbicara tentang kepadatan energi yang rendah dari baterai lithium titanate, mereka mengabaikan fakta sederhana namun penting: siklus hidup yang sangat panjang, keamanan yang luar biasa, karakteristik daya yang sangat baik, dan penghematan baterai lithium titanate yang baik.Karakteristik ini akan menjadi landasan penting bagi industri penyimpanan energi lithium-ion berskala besar yang sedang berkembang.
Dalam sepuluh tahun terakhir, penelitian tentang teknologi baterai lithium titanate telah berkembang pesat baik di dalam negeri maupun internasional.Rantai industrinya dapat dibagi menjadi persiapan bahan litium titanat, produksi baterai litium titanat, integrasi sistem baterai litium titanat, dan penerapannya di pasar kendaraan listrik dan penyimpanan energi.
1. Bahan litium titanat
Secara internasional, terdapat perusahaan terkemuka dalam penelitian dan industrialisasi bahan litium titanat, seperti Oti Nanotechnology dari Amerika Serikat, Ishihara Industries dari Jepang, dan Johnson&Johnson dari Inggris.Diantaranya, bahan litium titanat yang diproduksi oleh titanium Amerika memiliki kinerja yang sangat baik dalam hal kecepatan, keamanan, masa pakai yang lama, serta suhu tinggi dan rendah.Namun karena metode produksi yang terlalu panjang dan tepat, biaya produksinya relatif tinggi sehingga sulit untuk dikomersialkan dan dipromosikan.
Waktu posting: 14 Maret 2024